專利名稱：一種復合變性淀粉及制備方法及其用途的制作方法
技術領域：
本申請涉及一種復合變性淀粉的制備方法及由該方法制備得到的復合變性淀粉， 特別地，該復合變性淀粉可用于食品工業，尤其是肉制品工業的添加劑。
背景技術：
在食品特別是肉制品加工中，一直采用天然淀粉作為增稠劑來改善食品的保水 性、組織結構；作賦形劑和填充劑來改善產品的外觀和出成率。但某些產品加工中，天然 淀粉及單一變性淀粉卻不能滿足某些工藝要求。因此，人們利用淀粉的復合變性方式來改 善其分子的基本特性，生產出能適應不同食品加工工藝要求的復合變性淀粉。變性淀粉是 指使淀粉與化學試劑反應，在分子上接上反應基團或使其交聯在一起，以強化其某些方面 的性能，使其在實際應用中的效果更突出，使用條件更寬。目前，淀粉的變性有二元、三元、 四元變性，主要的復合變性(變性多次)有交聯-酯化淀粉、醚化-交聯-預糊化淀粉、交 聯-羧甲基變性等。比如中國專利CN200310112684. 6中公開了一種醚化-交聯-預糊化 淀粉，以提高淀粉的抗酸、抗鹽、抗凍融、冷水易溶等特性，使最終產品可以作為高酸、高鹽、 冷凍食品的增稠穩定劑；河南化工，2006，23 (4)，己二酸交聯木薯醋酸酯淀粉的制備與性能 研究，第17-19頁，描述了一種用己二酸做交聯劑，醋酸乙烯酯做酯化劑制備交聯醋酸酯淀 粉，得到的交聯酯化淀粉具有較高的粘度和凍融穩定性。雖然目前對于淀粉已經有了多種變性方式，但是將這些變性后的淀粉用于食品特 別是肉制品中普遍存在硬而無彈性、口感有淀粉味、組織粗糙等諸多缺陷，雖然淀粉經交聯 后醋酸酐酯化可以獲得具有比較優良的性能，如抗剪切強、耐高溫能力，粘結度高，凍融穩 定性好，但醋酸酐有刺激性，對人體健康不利，不適合用于食品工業，并且所得產品成本高， 不利于廣泛推廣應用。
發明內容
本發明的第一個目的在于提供一種將淀粉采用交聯劑三偏磷酸鈉進行交聯，并通 過丁二酸酐進行酯化，可得到具有優良性能、復合變性淀粉，其生產方法簡單、成本低廉的 一種復合變性淀粉的制備方法。本發明的第二個目的在于提供一種復合變性淀粉。本發明的第三個目的在于提供一種復合變性淀粉的用途。本發明的目的由如下技術方案實施一種復合變性淀粉的制備方法，其包括將 抑制劑和堿性催化劑溶于水中，再向其中加入淀粉，調節Ph為10. 0-11. 5，并水浴加熱至 40-42°C下獲得淀粉乳，接著加入三偏磷酸鈉，反應1. 5-2. 5小時，之后用酸中和至弱堿性 (比如Ph8. 0-9. 0)，同時加入丁二酸酐維持該Ph值反應，當丁二酸酐添加完畢后，待Ph不 在變化后，中和、洗滌、干燥粉碎并過篩，得到復合變性淀粉。在上述實施方案中，抑制劑的加入量為基于淀粉重量的_5%，優選2-4%，更 優選3 %，堿性催化劑的加入量為基于淀粉重量的0. 2 % -0. 8 %，優選0. 5-0. 6 %，當將抑制
3劑和氫氧化鈉溶于水中時水的用量為基于淀粉重量的1. 0-1. 5倍，優選1. 2倍。在本發明的一個優選的實施方案中，提供一種復合變性淀粉的制備方法，其包括 如下步驟1)、將相對于淀粉重量-5%的抑制劑、0. 2% -0. 8%堿性催化劑溶于相對于淀 粉重量約1. 0-1. 5倍的水中，充分攪拌，得到均勻的溶液；2)、向上述溶液加入淀粉，混合均勻，調節Ph值至10.0-11.5，同時水浴加熱至 40-42°C，得到淀粉乳；3)、向上述淀粉乳中加入基于淀粉重量的0.010% -0.050%的交聯劑三偏磷酸 鈉，保持PH值在10. 0-11. 5之間，反應1.5-2. 5小時；4)、用9%-11%鹽酸溶液中和至PH 8. 0-9. 0，同時降溫至20_30°C ；5)、加入基于淀粉重量的0. 3% -0. 5%的丁二酸酐酯化，保持PH值在8. 0-9. 0反 應，待反應完成后，用質量百分比濃度9% -11%鹽酸中和至PH 5. 5-6. 5 ；6)、用軟化水洗滌至電導率< SOOus/cm，PH 5. 5-6. 5 ；之后，干燥、粉碎并過篩，得 到復合變性淀粉。在上述實施方案中，所述的抑制劑可以是硫酸鈉或氯化鈉，本方案優選硫酸鈉；堿 性催化劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或碳酸鈉等任一種，優選氫氧化鈉。在上述實施方案中，交聯劑三偏磷酸鈉的加入量為基于淀粉用量的 0. 010% -0. 050%，優選0. 020%;丁二酸酐的加入量為基于淀粉用量的0. 3% -0. 5%，優選
0. 4%。在本文中，所述的淀粉可以為玉米淀粉、小麥淀粉、黑麥淀粉、燕麥淀粉、木薯淀 粉、馬鈴薯淀粉、糯米淀粉，優選馬鈴薯淀粉。本發明第二個目的的技術方案中，提供一種根據本發明的復合變性淀粉的制備方 法制備得到的復合變性淀粉。本發明的第三個目的技術方案中，還提供根據本發明的制備方法制備得到的復合 變性淀粉的用途，用作食品添加劑，特別地用于肉制品加工中的增稠劑、保水劑、賦形劑、穩 定劑等。如果沒有特別地說明，在本發明的復合變性淀粉的制備方法中，所給出的質量百 分數是基于其中采用的淀粉的重量為基礎的；所述的“原淀粉”或“天然淀粉”是本領域常 規采用的任何方法從天然來源的物質如薯類中直接獲得的淀粉。本發明的復合變性淀粉的制備方法在交聯淀粉生產工藝中一步來完成，工藝設計 簡單、實用，降低了生產成本，便于推廣使用。并且，本發明通過淀粉的交聯反應，使兩個或 兩個以上淀粉分子交聯在一起形成空間網絡結構，達到食品工業中要求的抗剪切、耐高溫 能力，粘結度高，凍融穩定性好的目的，在此基礎上，加入丁二酸酐酯化劑，使淀粉分子上同 時產生酯化基團，從而提高膨脹性、抗老化性及凝膠性，因而在食品工業中具有重要的應 用。在不增加任何設備的情況下，使交聯、酯化兩種變性方法有機的結合在一起，并且采用 特定的丁二酸酐作酯化劑，賦予得到的復合變性淀粉具有更好的凍融穩定性、更好的透明 度及彈性、抗老化性強、保水性好、膨脹度高等優良特性。將本發明的復合變性淀粉應用于 食品特別是肉制品(比如腸類制品)中，具有使制品組織均勻細膩，結構緊密，富有彈性，切 面光滑，鮮嫩適口，在長期保存和低溫冷藏時保水性強等諸多優良的應用特性。
圖1為5%濃度的馬鈴薯原淀粉的布拉本德粘度曲線。圖2為5%濃度的按實施例1實驗條件制備的馬鈴薯復合變性淀粉的布拉本德粘 度曲線。圖3為本發明的復合變性淀粉制備方法示意圖。
具體實施例方式下面將參照實施例進一步詳細闡述本發明，但是本領域技術人員應當理解，但本 發明并不限于這些實施例以及使用的方法。而且，本領域技術人員根據本發明的描述可以 對本發明進行對其進行等同替換、組合、改良或修飾，但這些都將包括在本發明的范圍內。在如下實施例中，復合變性淀粉的丁二酸酯含量的測定方法如下精確稱取2. Og (以干物質計，干基)淀粉于150ml燒杯中，加入25ml的0. lmol/L HCL溶液，使其羧基變成游離酸基，磁力攪拌30分鐘，用玻璃砂芯漏斗過濾，并用蒸餾水洗 至無氯離子(用AgNO3檢測)，之后，用300ml蒸餾水轉移至500ml燒杯中，于沸水浴中加熱 10分鐘，以酚酞為指示劑用0. lmol/L NaOH標準溶液趁熱滴定至終點，消耗的體積為義。空白取原淀粉2. Og(干基)于500ml燒杯中加300ml蒸餾水糊化，用0. lmol/L NaOH標準溶液滴定至酚酞變色，消耗的體積為V2。丁二酸鈉基含量 CM(%) = (V1-V2) XCX0. 123X100/2. 0式中CM:丁二酸鈉基含量(％ )；C 氫氧化鈉標準溶液的濃度(mol/L)；V1 復合變性淀粉消耗氫氧化鈉標準溶液的體積(ml)；V2 原淀粉消耗氫氧化鈉標準溶液的體積(ml)。實施例1馬鈴薯復合變性淀粉的制備按照如下步驟制備馬鈴薯復合變性淀粉1、將3. 0克硫酸鈉，0. 2克氫氧化鈉溶于100克軟化水中，充分攪拌，得到均勻的溶 液；2、向上述溶液中加入100克馬鈴薯原淀粉，混合均勻，用質量百分比4%的氫氧化 鈉溶液調節PH值至10.0，同時水浴加熱至42°C，得到淀粉乳；3、向上述淀粉乳中加入0. 05克三偏磷酸鈉，保持PH值在10. 0反應2. 5小時；4、用10%鹽酸中和淀粉乳pH至8.0，然后降溫至20°C ；5、加入0. 4克丁二酸酐酯化，維持PH值在8. 0，待反應完成后(當丁二酸酐添加完 畢，待PH值不再變化時)，用質量百分比濃度10%鹽酸中和淀粉乳PH值在5. 5 ；6、用軟化水洗滌至電導率< 800us/cm，PH 5. 5-6. 5 ；過濾，濾餅于50°C烘箱中干 燥，粉碎過100目篩后，得復合變性淀粉。經測定，Cm = 0. 53。實施例2木薯復合變性淀粉的制備按照如下步驟制備木薯復合變性淀粉1、將5. 0克氯化鈉，0. 8克氫氧化鉀溶于150克軟化水中，充分攪拌，得到均勻的溶 液；
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2、向上述溶液中加入100克木薯原淀粉，混合均勻，用質量百分比濃度4%的氫氧 化鈉溶液調節PH值至11. 5，同時水浴加熱至42°C，得到淀粉乳；3、向上述淀粉乳中加入0. 03克三偏磷酸鈉，保持PH值在11. 5反應2. 5小時；4、用10%鹽酸中和淀粉乳pH值至9. 0，然后降溫至30°C ；5、加入0. 5克的丁二酸酐酯化，維持PH值在9. 0，待反應完成后，用9% -11 %鹽酸 中和淀粉乳PH值在6.5 ；6、用軟化水洗滌至電導率< 800us/cm，PH 5. 5-6. 5 ；過濾，濾餅于50°C烘箱中干 燥，粉碎過100目篩后，得復合變性淀粉。經測定，Cm = 0. 65。實施例3玉米復合變性淀粉的制備按照如下步驟制備玉米復合變性淀粉1、將1. 0克硫酸鈉，0. 2克氫氧化鈉溶于100克軟化水中，充分攪拌，得到均勻的溶 液；2、向上述溶液中加入100克玉米原淀粉，混合均勻，用質量百分比濃度4%的氫氧 化鈉溶液調節PH值至11. 5，同時水浴加熱至42°C，得到淀粉乳；3、向上述淀粉乳中加入0. 01克三偏磷酸鈉，保持PH值在10. 0反應1. 5小時；4、用10%鹽酸中和淀粉乳pH值至9. 0，然后降溫至30°C ；5、加入0.3克的丁二酸酐酯化，維持PH值在9.0，待反應完成后(當丁二酸酐添加 完畢，待PH值不在變化時)，用質量百分比濃度9% -11 %鹽酸中和淀粉乳PH值在6. 5 ；6、用軟化水洗滌至電導率< 800us/cm，PH 5. 5-6. 5，過濾，濾餅于50°C烘箱中干 燥，粉碎過100目篩后，得復合變性淀粉。經測定，Cm = 0. 40。
權利要求
一種復合變性淀粉的制備方法，其包括將抑制劑和堿性催化劑溶于水中，再向其中加入淀粉，調節Ph為10.0 11.5，并水浴加熱至40 42℃下獲得淀粉乳，接著加入三偏磷酸鈉，反應1.5 2.5小時，之后用酸中和至弱堿性，同時加入丁二酸酐維持該Ph值反應，待反應完成后，中和、洗滌、干燥粉碎并過篩，得到復合變性淀粉
2.根據權利要求1的復合變性淀粉的制備方法，所述抑制劑的加入量為基于淀粉重量 的1 % -5 %，優選2-4%，更優選3 % ；氫氧化鈉的加入量為基于淀粉重量的0. 2 % -0. 8 %，優 選0.5-0.6%，；三偏磷酸鈉的加入量為基于淀粉重量的0.010%-0.050%，優選0.020% ； 丁二酸酐的加入量為基于淀粉重量的0. 3% -0. 5%，優選0. 4%。
3.根據權利要求1的復合變性淀粉的制備方法，其包括如下步驟1)、將相對于淀粉重量-5%的抑制劑、0.2% -0. 8%堿性催化劑溶于相對于淀粉重 量約1. 0-1. 5倍的水中，充分攪拌，得到均勻的溶液；2)、向上述溶液加入淀粉，混合均勻，調節Ph值至10.0-11.5，同時水浴加熱至 40-42°C，得到淀粉乳；3)、向上述淀粉乳中加入基于淀粉重量的0.010%-0. 050%的交聯劑三偏磷酸鈉，保 持PH值在10. 0-11. 5之間，反應1. 5-2. 5小時；4)、用9%-11%鹽酸溶液中和至PH8.0-9.0，同時降溫至20-301；5)、加入基于淀粉重量的0.3% -0. 5%的丁二酸酐酯化，保持PH值在8. 0-9. 0反應，待 反應完成后，用質量百分比濃度為9% -11%鹽酸的中和至PH 5. 5-6. 5 ；6)、用軟化水洗滌至電導率<SOOus/cm，PH 5. 5-6. 5 ；之后，干燥、粉碎并過篩，得到復 合變性淀粉。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的復合變性淀粉的制備方法，其中所述的抑制劑為 硫酸鈉或氯化鈉。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的復合變性淀粉的制備方法，其中堿性催化劑是氫 氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或碳酸鈉的任一種，優選氫氧化鈉。
6.根據權利要求3的復合變性淀粉的制備方法，其中三偏磷酸鈉的加入量為基于淀粉 重量0. 020% ；丁二酸酐的加入量為基于淀粉重量的0. 4%。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的復合變性淀粉的制備方法所述的淀粉選自玉米淀粉、小麥淀粉、黑麥淀粉、燕麥淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、糯 米淀粉，優選馬鈴薯淀粉。
8.根據權利要求1至6中任一項所述的復合變性淀粉的制備方法制備得到的復合變性 淀粉。
9.權利要求8的復合變性淀粉的用作食品添加劑的用途。
10.根據權利要求9的用途，其中所述復合變性淀粉用作肉制品加工中的增稠劑、保水 劑、賦形劑、穩定劑。
全文摘要
本發明提供一種復合變性淀粉的制備方法，其包括采用交聯劑三偏磷酸鈉進行交聯，之后采用丁二酸酐進行酯化。本發明還提供由所述方法制備得到的復合變性淀粉及其應用。
文檔編號A23L1/03GK101967199SQ20101011926
公開日2011年2月9日 申請日期2010年2月3日 優先權日2010年2月3日
發明者呂春林, 周慶鋒, 鄔麗清 申請人:內蒙古奈倫農業科技股份有限公司